新型納米銅材兩分鐘殺菌率達99.99%

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【新唐人北京時間2021年12月21日訊】科學家發明了一種特殊工藝,其處理後的銅材表面不僅殺菌更徹底,而且殺菌的速度比一般銅材提升了百倍——兩分鐘內除菌率達99.99%。

常見的金屬——銅表面釋放的離子對細菌的細胞有毒性,所以銅材本來就有不錯的殺菌效果,能有效除去多種細菌,包括常見的金葡萄球菌。這份研究發明的工藝,無需向材料添加任何藥物,就能大幅提升銅材的殺菌能力。

研究者之一澳大利亞墨爾本理工大學(RMIT University)教授馬錢(Ma Qian,音譯)說:「普通的銅材表面在兩小時內可以殺死97%的金葡萄球菌,而我們新設計的銅材表面不到兩分鐘可以殺死99.99%的金葡萄球菌。從殺菌速度來看,我們的材料提升了120倍。」

主要研究者傑克遜‧利‧史密斯(Jackson Leigh Smith)說,經過加工的這種銅材表面具有大量納米孔洞,是快速殺菌的關鍵所在。

史密斯介紹說,他們先用銅和錳混合在特殊的模具內製成合金。之後使用一種名為去合金化(dealloying)的化學過程把裡面的錳除去,導致剩下的銅材表面布滿了微小的、納米尺寸的孔洞。

「加工後的銅材在微觀下是布滿微小孔洞的梳子狀結構,而梳子的每一齒上還布滿了只有納米尺寸、更小的孔洞。這極大增加了銅材表面的殺菌作用面積。」

「這樣的表面結構使得這種銅材具有很好的親水性,水分在它的表面會形成一層薄膜,而不是匯聚成滴。」史密斯解釋說,這使得細菌在材料表面會被拉伸撐開,而同時,多孔的表面意味著銅離子的釋放速度更快。

「這些因素的綜合效果是,不僅細菌更容易被銅離子侵入,而且所吸收的銅離子的數量也大幅增多,從而顯著提升了銅材表面殺菌的效能。」

研究組認為這種材料將有很廣泛的應用面,包括抗菌門把手、學校、醫院、家居和其它公共場所內各種接觸面,以及抗菌呼吸機、空氣淨化系統,甚至口罩內都可以用上這種材料。

合作研究者澳大利亞國家科學機構聯邦科學與工業研究組織(CSIRO)的丹尼爾‧梁(Daniel Liang)說,這種材料是對付超級細菌的好辦法。「隨著抗藥菌感染病例數量的增多,新型抗生素研發的滯後,利用抗菌材料對付它們是一個很好的輔助方案。」

目前其它多份研究发现铜材抗病毒的效果也不错,美國環境保護局(EPA)今年年初已经正式批准使用銅材作為抗病毒材料。这个研究组也在调查这种新材料对抗新冠病毒(COVID-19,中共病毒)的效果。

這份研究11月25日發表於《生物材料》(Biomaterials)期刊。

(轉自大紀元/責任編輯:葉萍)

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